Etude d'oxydes et d'oxycarbonates de thallium, à structure dérivées de la pérovskite et NaCl, les cuprates supraconducteurs et thallates de calcium

Study of oxides and oxi-carbonate thallium based, with structure derived from persuskite and rock-salt, superconducting cuprates and calcium thallates

• Auteur / Autrice : François Goutenoire
• Direction : Maryvonne Hervieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthodes ab initio (chimie quantique)

Thallium

Microscopie électronique

Diffraction

Matière condensée

Mots clés libres

Experimental study

Xrd

Neutron diffraction

Electron diffraction

Electron microscopy

Thallium oxides

Nk

Thallium carbonates oxides

Nc

Na

Calcium oxides

Nk

Ion substitution

Ab initio method

High-tc superconductors

Stability

Crystal structure

Résumé

Nous avons étudié trois familles d'oxydes et d'oxycarbonates à base de thallium, pour comprendre les mécanismes structuraux qui gouvernent la stabilisation des couches t1o au sein des supraconducteurs à haute température critique. Ces études ont été menées par diffraction de rayons x, de neutrons, diffraction électronique et microcopie électronique. Un premier groupe de composés concerne la substitution thallium-mercure au sein des couches AO. Une premiere famille correspond aux composés T1#2HgBa#4#-#XSR#xCu#2o#1#0#+#, l'intercroissance de 2201(t1) et 1201(Hg). Dans ces composés deux types de couchent existent des doubles couches t1o riche en oxygène et des monocouches Hgo7, très déficitaires en oxygène. Dans la deuxieme famille, T1#1#. #6Hg#0#. #4Ba#2Ca#3Cu#3O#1#0, un seul type de couche AO existe, avec une distribution statistique (T1/Hg). Le deuxième groupe de matériaux est caracterisé par l'introduction de groupements carbonates au sein des squelettes d'oxyde. L'oxycarbonate T1Ba#2Sr#2Ca#3Cu#2(Co#3)o#7 possède une structure dérivée de celle des oxycarbonates 1201-s#2Cc. Il se produit un phénomène de cisaillement tous les quatre octaèdres, conduisant à la formation de couches mixtes T1-C. Les oxycarbonates A#4T1#2(Co#3)O#6 avec A=Ca, Sr et Ba, possèdent une structure en couche proche de celle des cuprates de thalium 1201. Pour ces composés nous avons effectué des affinements couples rayons x-neutrons. Le troisième groupe de matériaux est relatif à l'étude du système T1#2O#3-CaO. Quatre thallates de formule Ca#Nt1#2O#3#+#N ont été étudiés et caractérisés. Cat1#2O#4, Ca#2T1#2O#5 et Ca#3T1#4O#9 forment les membres N=1, N=2 et N=1. 5, leur structure est à rapprocher à la famille de la lillianite. Ca#3T1#2O#6 (N=3) ne suit pas le mécanisme structural des premiers termes, il est isotype à Ca#3Ln#2O#6. Pour ces quatre thallates, nous avons effectué une résolution ab-initio.